Dergiler / Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü Dergisi / 2017 / Cilt: 26 - Sayı: 1

Yeni Nesil Genom Düzenleme Teknikleri: ZFN, TALEN, CRISPR'lar ve Bitkilerde Kullanımı

New Generation Genome Editing Techniques: ZFNs, TALENs, CRISPRs and Their Use in Plant Research

Sayfa
111–126
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Yeni nesil genom düzenleme tekniklerinin bağlanma ve kesim etkinliklerinin artırılması mevcut çalışmaları bir adım daha ileriye taşıyarak, daha verimli, kaliteli ve çevresel faktörlere karşı toleranslı çeşitlerin geliştirilmesine imkân tanıyacaktır.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:ZFN, TALEN ve CRISPR'lar DNA'da hedeflenen bölgeye bağlanabilmeleri sayesinde genomda düzenleme yapmaya imkân veren yeni nesil genom düzenleme teknikleridir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Yapılan genom düzenlemeleri hâlihazırda kullanılan metotlara kıyasla daha hızlı, daha kolay, etkin ve ucuzdur.
💡
Sonuç & Katkı:Yeni nesil genom düzenleme tekniklerinin bağlanma ve kesim etkinliklerinin artırılması mevcut çalışmaları bir adım daha ileriye taşıyarak, daha verimli, kaliteli ve çevresel faktörlere karşı toleranslı çeşitlerin geliştirilmesine imkân tanıyacaktır.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

Özet

ZFN, TALEN ve CRISPR'lar DNA'da hedeflenen bölgeye bağlanabilmeleri sayesinde genomda düzenleme yapmaya imkân veren yeni nesil genom düzenleme teknikleridir. Bu tekniklerin kullanımı sayesinde hedef genler mutasyona uğratılarak ya da genomdan kesilerek susturulabilmekte, ayrıca genlerde istenilen nükleotidlerin değiştirilmesi de mümkün olabilmektedir. Yapılan genom düzenlemeleri hâlihazırda kullanılan metotlara kıyasla daha hızlı, daha kolay, etkin ve ucuzdur. Bu makalede yeni nesil genom düzenleme tekniklerinin çalışma prensipleri, kullanıldıkları alanlar, tekniklerin birbirleriyle kıyaslanması ve bu teknikler kullanılarak genetik mühendisliği ve ıslahı alanında şu ana kadar yapılmış çalışmalara yer verilmiştir. Makalenin son bölümünde bu tekniklerle yapılan düzenlemeler sonucunda elde edilen bitkilerin doğaya salınımı ve bu konuda mevcut düzenlemelere de değinilmiştir. Yeni nesil genom düzenleme tekniklerinin bağlanma ve kesim etkinliklerinin artırılması mevcut çalışmaları bir adım daha ileriye taşıyarak, daha verimli, kaliteli ve çevresel faktörlere karşı toleranslı çeşitlerin geliştirilmesine imkân tanıyacaktır.

Abstract

ZFNs, TALENs and CRISPRs are the new generation genome editing tools functioning by binding a specified target region on DNA. Using one of these techniques, target genes could be edited by insertion/deletions. It is also possible to replace nucleotides in target genes via homologous recombination. Compared to the current methods, new generation genome editing is faster, easier, more efficient and less expensive. This review covers how and where new generation genome editing techniques can be used, comparison one to another, and highlights applications in plant genetic engineering and plant breeding. Furthermore, the release of genome edited plants to the environment and current regulations in the world are discussed. It is predicted that improvements in binding and excising efficacy of new generation genome editing techniques would take the current research one step further, and would be a major aid to plant breeding that would lead to generating crop varieties with higher yield, quality and tolerance to biotic and abiotic stresses.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

AKBUDAK, M. A., KONTBAY, K. (2017). Yeni Nesil Genom Düzenleme Teknikleri: ZFN, TALEN, CRISPR'lar ve Bitkilerde Kullanımı. Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü Dergisi, Cilt: 26 - Sayı: 1, 111–126. https://ajindex.com/articles/360527

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (6)

  1. Alagoz Y., Gurkok T., Zhang BH. and Unver T., 2016. Manipulating the Biosynthesis of Bioactive Compound Alkaloids for Next-Generation Metabolic Engineering in Opium Poppy Using CRISPR-Cas 9 Genome Editing Technology, Scientific Reports 6, Article number: 30910 (DOI:10.1038/srep30910) Araki M. and Ishii T., 2015. Towards social acceptance of plant breeding by genome editing. Trends in Plant Science, 20(3):145- 149 Baltes N.J. and Voytas DF., 2015. Enabling plant synthetic biology through genome engineering. Trends in Biotechnology, 33(2):120-131
  2. Belhaj K., Chaparro-Garcia A., Kamoun S., Patron NJ. and Nekrasov V., 2015. Editing plant genomes with CRISPR/Cas9. Current Opinion in Biotechnology, 32:76-84
  3. Boch J., Scholze H., Schornack S., Landgraf A., Hahn S., Kay S., Lahaye T., Nickstadt A. and Bonas U., 2009. Breaking the Code of DNA Binding Specificity of TAL-Type III Effectors. Science, 326(5959):1509-1912 Bortesi L. and Fischer R., 2015. The CRISPR/Cas9 system for plant genome editing and beyond. Biotechnology Advances, 33(1):41-52
  4. Budhagatapalli N., Rutten T., Gurushidze M., Kumlehn J. and Hensel G., 2015. Targeted Modification of Gene Function Exploiting Homology-Directed Repair of TALENMediated Double-Strand Breaks in Barley. G3-Genes Genomes Genetics, 5(9):1857- 1863 Butler N.M., Atkins PA., Voytas D.F. and Douches D.S., 2015. Generation and Inheritance of Targeted Mutations in Potato (Solanum tuberosum L.) Using the CRISPR/Cas System. Plos One 10(12): e0144591. https:// doi.org/10.1371/journal.pone.0144591 Carroll D., 2011. Efficient Genome Engineering with Zinc-finger Nucleases. Invitro Cellular & Developmental Biology-Animal, 188(4):773- 782 Ceasar S.A., Rajan V., Prykhozhij S.V., Berman J.N. and Ignacimuthu S., 2016. Insert, remove or replace: A highly advanced genome editing system using CRISPR/Cas9. Biochimica Et Biophysica Acta-Molecular Cell Research, 1863(9):2333-2344
  5. Cermak T., Baltes N.J., Cegan R., Zhang Y. and Voytas D.F., 2015. High-frequency, precise modification of the tomato genome, Genome Biology 16:232 (DOI:10.1186/s13059-015- 0796-9)
  6. Cermak T., Doyle E.L., Christian M., Wang L., Zhang Y., Schmidt C., Baller J.A., Somia N.V., Bogdanve A.J. and Voytas D.F., 2011. Efficient design and assembly of custom TALEN and other TAL effector-based constructs for DNA targeting. Nucleic Acids Research, 39(17):7879 (DOI:10.1093/nar/ gkr739) Chandrasekaran J., Brumin M., Wolf D., Leibman D., Klap C., Pearlsman M., Sherman A., Arazi T. and Gal-On A.